稀有金属是半导体、电动汽车、航空机械、炼油等尖端产业必不可少的材料之一,复杂国际形势下,稀有金属重要性日益凸显,全球加强布局。近日,韩国产业通商资源部成立稀有金属产业发展协会,计划通过研判分析该国稀有金属供应链及相关技术,以应对国际市场变化。
韩国业界认为,韩国拥有较为发达的半导体与电池产业,未来韩国对稀有金属需求将不断提升,但其对外依赖程度极高,加上自身稀有金属资源储量有限,以及开采、精炼技术尚不到位,因而难以实现经济可行的开采,确保稀有金属的稳定供应对韩国十分重要。
1、稀有金属有哪些?如何助力半导体产业发展?
资料显示,稀有金属是指地壳中含量较少、分布分散且提取难度较大的金属元素,主要分为:
铂族金属,如铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)、钌(Ru)、锇(Os)、铱(Ir);稀土元素,如镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd);难熔金属,如钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钨(W)、钼(Mo);稀散金属,如镓(Ga)、铟(In)、锗(Ge);放射性金属,如铀(U)、钍(Th);其他战略金属,如锂(Li)、钴(Co)、镍(Ni)。
作为半导体制造中不可替代的关键材料,稀有金属可应用于多类半导体产品中,代表性的材料包括镓(Ga)、铟(In)、锗(Ge)、锑(Sb)等。
其中镓(Ga)可以称之为“电子工业脊梁”,主要产品包括氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)、氧化镓(Ga2O3)等化合物半导体,可广泛用于太阳能电池板、激光器、夜视镜和计算机芯片等产品中,对于新一代信息技术产业、人工智能和机器人产业等重要产业的发展十分重要。
锑(Sb)可掺杂硅制造n型半导体,以提升导电性,锑化铟(InSb)用于红外探测器、光电子器件。
锗(Ge)是早期半导体材料,可应用于硅锗化合物、光纤通信等领域。
2、中国稀有金属在全球半导体供应链占据重要位置
资料显示,全球稀有金属生产与储量呈现显著的地域集中性,中国、俄罗斯、南非、巴西稀有金属储量名列前茅。
中国稀土储量较大,拥有全部17种稀土元素,并且掌握了较高精炼技术,此外在钨、锑、镓、锗、碲等领域储量也较为丰富。
以镓和锗为例,中国拥有丰富的储量,是全球供应大国。其中,镓的最大应用领域是化合物半导体,多数镓元素被用于砷化镓衬底与氮化镓外延晶圆,最终广泛用于微波射频、光电子、功率电力电子等领域。
俄罗斯与南非在铂族金属储量上占据优势,巴西则在铌、锂等稀有金属上储量较高。
为应对复杂国际形势,保护生态环境,以及提升产业链附加值,近年中国出台了一系列政策对稀有金属进行调控,并积极瞄准高端领域应用。业界指出,中国稀有金属正从资源大国优势向“技术+标准+循环”三位一体转型,将以技术创新以及海外布局应对国际形势变化。